Висмут (III) оксид ГОСТ 10216-75: технические характеристики и применение
Висмут (III) оксид ГОСТ 10216-75 — неорганическое соединение BiO с массовой долей основного вещества не менее 99,0 %, выпускаемое в виде порошка от жёлтого до лимонно-жёлтого цвета. Стандарт нормирует гранулометрический состав, содержание примесей металлов и потери при прокаливании. Материал относится к амфотерным оксидам, практически нерастворим в воде, растворяется в азотной и соляной кислотах.
Нормируемые показатели по ГОСТ 10216-75
Стандарт устанавливает марки, различающиеся чистотой и областью применения. Контролируются следующие параметры:
- массовая доля BiO — не менее 99,0–99,5 % в зависимости от марки;
- потери при прокаливании при 600 C — не более 0,5 %;
- содержание железа, свинца, меди, сурьмы — в пределах десятых и сотых долей процента;
- остаток после просева на сите с сеткой № 02 — нормируется для порошковых марок;
- влажность — не более 0,2 %.
Физико-химические свойства
Плотность -модификации BiO — 8,9 г/см, температура плавления — 825 C. При нагреве наблюдается полиморфный переход с резким изменением ионной проводимости: -фаза обладает кислородно-ионной проводимостью порядка 1 См/см при 800 C. Это свойство используется при создании твёрдоэлектролитных ячеек.
| Показатель | Значение | Метод контроля | Влияние на процесс | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля BiO | 99,0–99,5 % | комплексонометрия | выход целевого продукта | по марке |
| Потери при прокаливании | 0,5 % | гравиметрия, 600 C | стабильность шихты | тигель, муфель |
| Железо (Fe) | 0,005 % | фотометрия | оптические потери стекла | для оптических стёкол |
| Свинец (Pb) | 0,05 % | атомно-абсорбционный | токсикология, легирование | лимит для реактивов |
| Дисперсность | остаток на сите № 02 1 % | ситовой анализ | спекаемость, суспендирование | порошковые марки |
Области применения
Оксид висмута применяется там, где требуются высокий атомный номер, низкая токсичность и способность формировать стеклообразующие и варисторные системы:
- производство варисторов и терморезисторов на основе ZnO–BiO для ограничителей перенапряжений в сетях 6–750 кВ;
- оптические стёкла и люминофоры для сцинтилляционных детекторов и рентгеновской аппаратуры;
- керамические конденсаторы с высокой диэлектрической проницаемостью в радиоэлектронике;
- катализаторы окислительных процессов в нефтехимическом синтезе;
- фармацевтические субстанции и реактивы для аналитической химии;
- легирующие добавки в специальных сплавах и пигменты для термостойких покрытий.
Условия хранения и обращения
Материал хранят в герметичной таре в сухих вентилируемых помещениях при температуре не выше 25 C, исключая контакт с кислотами и восстановителями. При работе используют респираторы класса защиты не ниже FFP2 и вытяжную вентиляцию, поскольку пыль BiO относится к умеренно опасным веществам. Гарантийный срок хранения — 24 месяца со дня изготовления при соблюдении условий герметичности.
Вопросы и ответы
Какие марки висмута (III) оксида предусмотрены ГОСТ 10216-75?
Стандарт регламентирует марки, различающиеся массовой долей основного вещества и лимитами примесей. Для реактивов и оптических стёкол применяют марки с содержанием BiO не менее 99,5 %, для варисторной керамики допускается 99,0 %.
При какой температуре спекается керамика на основе BiO?
Формирование варисторной структуры ZnO–BiO происходит при 1100–1250 C. Введение оксида висмута снижает температуру жидкофазного спекания и обеспечивает рост зерна оксида цинка.
Растворяется ли оксид висмута в воде?
Практически нерастворим. Для перевода в раствор применяют азотную или соляную кислоту. Это учитывают при приготовлении суспензий и промывке осадков в аналитической практике.
Как контролируют чистоту поставляемой партии?
Проводят комплексонометрическое определение основного вещества, фотометрию по железу, атомно-абсорбционный анализ по свинцу и меди, а также ситовой контроль дисперсности. Результаты оформляют паспортом качества.
